2017_2018学年高中物理第1章静电场第2节库仑定律练习教科版选修3_120180619375.wps

第 2 2 节 库仑定律 1电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力，在真空中两个静止的点电荷之间的 作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比， 作用力的方向沿着这两个点电荷的连线 Q1Q2 2库仑定律的表达式是：Fk ，其中 k9.0×109_N·m2/C2. r2 3下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A只有体积很大的带电体才能看成点电荷 B体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C一切带电体都能看成点电荷 D当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电 体才可以看成点电荷 答案 D 解析 带电体能否被看成点电荷，与它们的体积大小无关当带电体的大小及形状对它们 之间的相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷 4库仑定律的适用范围是( ) A真空中两个带电球体间的相互作用 B真空中任意带电体间的相互作用 C真空中两个点电荷间的相互作用 D真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 答案 CD 5两个点电荷相距 r 时相互作用为 F，则( ) A电荷量不变距离加倍时，作用力变为 F/2 B其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为 4F C每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为 4F D 每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力不变 答案 D Q1Q2 1 解析 由 Fk 知，若 Q1、Q2不变，而 r 变为原来的两倍时，则 F 要变为原来的 ，故 r2 4 选项 A 不正确；若其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离减半时，则作用力变为原来的两倍， 故选项 B 错误；若每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，则作用力保 持不变，故 C 错，D 对 6关于静电力常量，下列说法中正确的是( ) A由 kF·r2/Q1Q2可知，当两个点电荷之间的距离 r 越大，两个点电荷电荷量的乘积 Q1Q2 1 越小时，静电力常量 k 的值就越大 Bk 是一个无单位的常数 C因为静电力有方向，所以 k 是一个矢量 Dk 在数值上等于两个 1C的点电荷相距 1m 时的相互作用力的大小 答案 D 【概念规律练】 知识点一 库仑定律的适用条件 1关于库仑定律，下列说法正确的是( ) A库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 Q1Q2 B根据 Fk ，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大 r2 C若点电荷 Q1的电荷量大于 Q2的电荷量，则 Q1对 Q2的电场力大于 Q2对 Q1的电场力 D库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 答案 D 2两个半径为 R 的带电球所带电荷量分别为 q1和 q2，当两球心相距 3R 时，相互作用的 静电力大小为( ) q1q2 q1q2 AFk BFk 3R2 3R2 q1q2 CFq2，m1m2 Cq1q2，m1FB BFAFA，FBFB DFAFB，FAFA，B 项正确 9.如图 7 所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球 a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条 直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是( ) 图 7 Aa 对 b 的静电力一定是引力 Ba 对 b 的静电力可能是斥力 Ca 的电荷量一定比 b 多 Da 的电荷量可能比 b 少 答案 AC 解析 分别对三个球进行受力分析，要使 a、b、c 三球受力均平衡且保持静止状态，应满 6 足：a 与 c 电性相同，而 b 与 a 电性相反，且有 b 的电荷量小于 a 和 c “的电荷量，即 两大夹 小，两同夹异” 10如图 8 所示，把一带正电的小球 a 放在光滑绝缘面上，欲使球 a 能静止在斜面上，需 在 MN 间放一带电小球 b，则 b 应( ) 图 8 A带负电，放在 A 点 B带正电，放在 B 点 C带负电，放在 C 点 D带正电，放在 C 点 答案 C 解析 a 受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态，可知在 C 答案状态下可使 a 受 合力为零，故正确答案为 C. 11如图 9 所示，在一条直线上有两个相距 0.4m的点电荷 A、B，A 带电荷量Q，B 带电 荷量9Q.现引入第三个点电荷 C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C 应带什么性质的电 荷？应放于何处？所带电荷量为多少？ 图 9 9 答案 负电 A 的左边 0.2m 处 Q 4 解析 根据平衡条件判断，C 应带负电荷，放在 A 的左边且和 AB 在一条直线上设 C 带 qQA QAQB 电荷量为 q，与 A 点相距为 x，由平衡条件：以 A 为研究对象，则 k k x2 r2 qQA qQB 以 C 为研究对象，则 k k x2 rx2 1 9 联立解得 x r0.2m，q Q 2 4 9 故 C 应带负电荷，放在 A 的左边 0.2m 处，带电荷量为 Q. 4 12.如图 10所示两个同样的气球充满氢气(气球重力不计)，气球带有等量同种电荷，两根 等长的细线下端系上 5.0×103kg 的重物后就漂浮着，求每个气球的带电荷量(g 取 10N/kg) 图 10 答案 8.7×104C 解析 先对重物受力分析，求出细线的拉力，如图甲所示，2FTcosmg.同样再对左面 Q2 气球受力分析，如 图乙所示：知 FFTsin，而根据库仑定律，知 Fk ，联立以上各式， r2 最后可得 Q8.7×104C. 7